ЖУРНАЛ «СТА» №2/2004

76 СТА 2/2004 www.cta.ru В З АПИС Н УЮ К НИЖК У ИНЖЕ Н Е РА Необходимо также отметить, что не- стабильность кабельной термопары при заданной температуре незначительно за- висит от диаметра кабеля, если он превы- шает 3 мм и более. Для малых диаметров (0,52,0 мм) она существенно возрастает при уменьшении диаметра оболочки и, соответственно, термоэлектродов. Свя- зано это прежде всего с природой меха- низмов, вызывающих изменение стати- ческой характеристики кабельного ТП, существенно отличающейся от описан- ной для проволочных термопар. Несомненным достоинством ка- бельных ТП является способность вы- держивать большие рабочие давления. Так, по данным, приведённым в [6], термопара с оболочкой из ХН78Т диа- метром 3 мм работоспособна при тем- пературе 1000°С и давлении 8,7 МПа, а с оболочкой из 12Х18Н10Т при тем- пературе 300°С — до 31,5 МПа. Резюмируя всё сказанное о кабельных термопарах, можно ещё раз подчеркнуть их основные достоинства, такие как ● более высокие термоэлектрическая стабильность и рабочий ресурс по сравнению с проволочными термо- преобразователями (в 23 раза); ● возможность изгиба, монтажа в труд- нодоступных местах, в кабельных ка- налах, при этом длина ТП может до- стигать 60100 метров. Термопары можно приваривать, припаивать или просто прижимать к поверхности для измерения её температуры; ● малый показатель тепловой инер- ции, позволяющий применять их для регистрации быстропротекаю- щих процессов; ● универсальность применения для различных условий эксплуатации, хорошая технологичность, малая материалоёмкость; ● способность выдерживать большие рабочие давления; ● возможность изготовления на их ос- нове термопреобразователей в защит- ных чехлах блочномодульного ис- полнения, обеспечивающих допол- нительную защиту термоэлектродов от воздействия рабочей среды и со- здающих возможность оперативной замены чувствительного элемента. Однако для того чтобы эти достоин- ства проявились в полной мере, необ- ходимо строго соблюдать весьма не- простые технологические процессы изготовления, требующие многократ- ного контроля на всём своём протяже- нии и современного технологического оборудования. Изготовление кабель- ной термопары в кустарных условиях, плохая герметизация термоэлектродов внутри кабеля, сварка спая «угольком» на глазок, отсутствие современных методов промежуточного технологи- ческого контроля могут дать результат, противоположный желаемому. ● Л ИТЕРАТУРА 1. Межгосударственный стандарт ГОСТ 661694. Преобразователи термоэлект- рические. Общие технические усло- вия. —Минск: Издво Стандартов, 1998. 2. Гордов А.Н., Жагулло О.М., Ивано- ва А.Г. Основы температурных измере- ний. — М., Энергоатомиздат, 1992. 3. Рогельберг И.Л., Бейлин В.М. Сплавы для термопар: Справочник. — М.: Ме- таллургия, 1983. 4. Каталог керамических изделий фирмы Haldenwanger Technische Keramik GmbH (ФРГ)// Measurement and Control Technical Ceramics., P. 13. 5. Свойства элементов: Справочник/ Под. ред. Дрица М.Е. — М.: Металлургия, 1997. — Т. 2. — С. 253. 6. Геращенко О.А., Гордов А.Н., Ереми- на А.К. и др. Температурные измере- ния: Справочник. — Киев: Наукова Думка, 1989. 7. Dahl A.I. The stability of basemetal ther- mocouples in air from 800 to 2200°F/ Proceedings "Thermometric metals and alloys". — Washington, USA: National Bureau of Standards. — P. 12381266. 8. Bentley R.E. Thermoelectric Hysteresis in Nichrosil and Nisil// J. Physics E: Science Instrumentation. — 1987. — Vol. 20. — P. 13681373. 9. Bentley R.E. Thermoelectric Hysteresis in Nickelbased Thermocouple Alloys// J. Physics D: Applied Physics. — 1989. — Vol. 22. — P. 19021907. 10. Burley N.A. Nicrosil/Nisil type N Thermocouple// J. Measurements&Cont- rol. — April 1989. — P. 130133. 11. Каржавин А.В., Коломбет С.В., Ула- новский А.А. Новые методы и средст- ва поверки термоэлектрических тер- мометров в диапазоне температур 3001100°С// Сб. докладов 1й Все- российской конференции «Темпера- тура2001», г. Подольск, 1315 ноября 2001 г. 12. Featherston J.M., Storar M.R. Improved operating efficiency through the use of sta- bilized thermocouples// Proceedings of international symposium "Temperature2002. Its measurement and control in science and industry". — New York: American Institute of Physics. — 2002. — Vol. 7. — Part 1. Статья печатается с сокращениями. Полную версию можно получить в фирме «Тесей». Авторы — сотрудники фирмы «Тесей» Телефон: (08439) 615-41, 633-76 100 80 60 40 20 0 10 100 °C 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0 1000 10000 Изменение термоэдс, мкВ Продолжительность нагрева, ч 1 2 3 4 5 6 Рис. 10. Изменение термоэдс термопарных кабелей КТМС-ХА после нагрева на воздухе при 800°С. Цифрами на рисунке обозначены диаметры кабелей, мм 60 50 40 30 20 10 0 0 50 100 150 200 250 300 Изменение термоэдс, мкВ Продолжительность нагрева, ч Кабель КТМСп ХА: диаметр 3 мм, оболочка — сталь 10Х23Н18 Рис. 9. Изменение термоэдс кабельной термопары КТХА 02.01 при непрерывной выдержке на воздухе при температуре 1085±10°С